内容正文:
分子与细胞
本书目录
1、走进细胞
2、组成细胞的分子
3、细胞的基本结构
4、物质的输入与输出
5、细胞的能量供应和利用
6、细胞的生命历程
细胞
细胞的发现
细胞的组成
细胞的结构
细胞的物质交换
细胞的代谢
细胞的一生
1.1细胞是生命活动的基本单位
2
问题探讨
大熊猫和冷箭竹形态迥异,但它们生命活动的基本单位都是细胞。
讨论:
1.如果让你提供证据说明大熊猫和冷竹都是由细胞构成的,你将如何获取和提供证据?
2.与同学相互评价各自的证据是否正确充分。
可获取二者的组织切片,进行显微观察。
显微镜的发现使人类打开了微观世界的大门,看到了许多肉眼看不见的小生物,并发现他们都由细胞组成的。
这引发人们对于细胞和生物体的关系等问题作出深入思考,众多科学家历经一百多年,对这些问题作出回答,并做出理论概括—细胞学说。
请同学们阅读教材P3-4页的“思考 讨论”,思考以下问题:
1.科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的?
2.施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?
3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?
4.通过分析细胞学说简历的过程,你领悟到科学发现具有哪些特点?
思考 讨论
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
维萨里
科学家 观察方法 主要成就
尸体解剖观察
器官解剖观察
揭示了组织
水平的结构
揭示了器官
水平的结构
维萨里
比夏
6
MBENBEN (M) -
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
科学家 观察方法 主要成就
罗伯特·胡克
细胞的发现者和命名者(死细胞)
显微观察
观察植物的木栓组织,发现这些木栓组织由许多规则的小室 组成,并称为cell---细胞。
7
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
科学家 观察方法 主要成就
列文虎克
第一次观察到活细胞
显微观察
细菌
红细胞
兔子和狗精子
哺乳动物红细胞
8
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
科学家 观察方法 主要成就
马尔比基
显微观察
显微镜观察动植物微细结构
细胞壁
细胞质
9
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
施莱登
观察花粉、胚珠和柱头组织,
提出植物细胞学说:
植物体都是由细胞构成的,
细胞是植物体的基本单位,
新细胞从老细胞中产生。
10
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
施旺
动物体也是由细胞构成,
一切动物的个体发育过程,
都是从受精卵这个单细胞开始的。
肌肉细胞
血细胞
观察大量动物细胞,提出:
11
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
细胞学说主要建立者
施莱登和施旺共同提出了细胞学说
一切动植物体都是由细胞组成的;
细胞是一切动植物体的基本单位。
新细胞产生的具体方式究竟是怎样的呢?
12
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
肉眼观察
显微观察
不断修订
理论归纳
科学家 观察方法 主要成就
耐格里
显微观察
细胞分裂产生新细胞
魏尔肖
动物细胞的分裂
所有的细胞都来源于
先前存在的细胞
归纳概括
植物细胞的分裂
13
1.维萨里 A.提出细胞是构成植物体的基本单位
2.比 夏 B.提出动植物细胞结构的一致性
3.罗伯特.胡克 C.断言所有细胞都来源于先前存在的细胞
4.列文虎克 D.观察到不同形态的细菌、红细胞和精子(活细胞)
5.马尔比基 E.观察了动植物的微细结构,如细胞壁和细胞质
6.施莱登 F.揭示了人体在器官水平的结构
7.施 旺 G.发现新细胞的产生是细胞分裂的结果
8.耐格里 H.指出器官是由组织构成的
9.魏尔肖 I.细胞的发现者和命名者(死细胞)
一、细胞学说及其建立过程
1
维萨里
比夏
胡克和列文虎克
施莱登和施旺
组织水平
细胞水平
细胞学说
肉眼观察
显微观察
提出
器官水平
魏尔肖
修正
一、细胞学说及其建立过程
1、细胞学说的建立过程
科学方法
归纳法
1.定义:归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
2.分类
完全归纳法
不完全归纳法
部分植物细胞有细胞核
所有植物细胞有细胞核
所有类型植物细胞有细胞核
植物细胞都有细胞核
用来预测和判断
P8 拓展应用
一、细胞学说及其建立过程
2、细胞学说理论内容
(1)主要建立者:
(2)主要内容:
施莱登和施旺
细胞
细胞产物
相对独立
老细胞
动植物
注意:是一切动植物,不是一切生物。
17
1. 组成:细胞是一个有机体,一切__ 都是由______发育而来,并由细胞和__________ 所构成。
2.功能: 细胞是一个__________ 的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3. 来源:新细胞是由_________分裂产生的。
(4.解释了个体发育,为后来 的确立埋下了伏笔。
(3.标志生物学研究进入 水平,为进入分子水平打基础。
(2.打破了植物学和动物学的壁垒,催生了 的问世。
(1.揭示了的 的 ,阐明了生物界的 。
统一性
统一性
生物学
细胞
进化论
未体现差异性!
动物和植物
(3)意义
课后练习
一、概念检测
2.下列叙述与细胞学说不相符的是( )
A. 植物和动物都是由细胞构成的,这反映了生物界的统一性
B. 植物和动物有着共同的结构基础
C. 人体每个细胞都能单独完成各项生命活动
D. 新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的
C
19
1、科学家是如何通过获得证据来说明动植物体由细胞构成这一结论的?
2、施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织,却归纳出“所有的动植物都是由细胞构成的”。这一结论可信吗?为什么?这一结论对生物学研究有什么意义?
通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据,通过归纳概括形成结论。
可信。科学家不仅运用了不完全归纳法,还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系(如细胞是动植体生命活动的基本单位,动物体是由受精卵这个细胞发育而成的),这样的科学归纳比一般的不完全归纳更具可信度。这一结论,实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性,由此突破了植物学和动物学之间的壁垒,也推动了人们对细胞深入地开展研究。
3、“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这是否暗示着你身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史?细胞学说主要阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性?
“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”,这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史;细胞学说主要阐明了生物界的统一性,因为它揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
4、科学发现的特点:
科学发现需从观察入手。
科学发现的过程离不开技术的支持。
科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。
科学学说的建立是一个不断修正和发展的过程。
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化学课件:/kejian/huaxue/ 生物课件:/kejian/shengwu/
地理课件:/kejian/dili/ 历史课件:/kejian/lishi/
21
二、细胞是生命活动的基本单位
细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
生物体
生命活动
离不开细胞
生命活动离不开细胞?
单细胞生物
多细胞生物
病毒
按照有无细胞结构及细胞数量
分类
二、细胞是生命活动的基本单位
实例1:单细胞生物
常见单细胞生物模式图(P14)
草履虫运动
二、细胞是生命活动的基本单位
实例1:单细胞生物
草履虫
单细胞生物依赖单个细胞完成各项生命活动
单细胞生物的生命活动离不开细胞
还能完成摄食、呼吸、生长等各种生命活动
一个细胞即为一个个体
二、细胞是生命活动的基本单位
实例2:多细胞生物
缩手反射
感受器
多细胞生物依赖各种分化的细胞完成生命活动
反射活动的结构基础—反射弧:
→传入神经
→神经中枢
→传出神经
→效应器
感觉细胞
神经细胞
肌肉细胞
注:多细胞生物的单个细胞不能独立的完成各项生命活动!
参与的细胞
二、细胞是生命活动的基本单位
实例2:多细胞生物
多细胞生物依赖各种分化的细胞完成各项生命活动。
多细胞生物的生命活动离不开细胞
1)动植物以______________为基础进行各种生命活动。
2)以____________________为基础进行生长发育。
3)以_________________________为基础进行遗传和变异。
细胞代谢
细胞的增殖和分化
细胞内基因的传递和变化
二、细胞是生命活动的基本单位
实例3:非细胞生物(病毒)
冠状病毒结构模式图
认识病毒:
结构组成:
结构特点:
生活方式:
病毒的生命活动离不开细胞
核酸+蛋白质外壳
无细胞结构
寄生在活细胞中
P8 拓展应用
提示:病毒尽管没有细胞的结构,但病毒必须寄生在细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,离开了细胞,病毒就不能长时间生存, 因此说,病毒的生活是离不开细胞的。
生物类型 与细胞的关系
非细胞生物 病毒 没有 结构,必须依赖 才能生活。
细胞生物 单细胞生物 依靠 完成各项生命活动。
多细胞生物 依赖 密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动。
细胞
活细胞
单个细胞
各种分化的细胞
除病毒外,细胞是生物体结构和功能的基本单位
二、细胞是生命活动的基本单位
生物体的生命活动离不开细胞
除病毒外,细胞是生物体结构的
基本单位
细胞是生命活动的基本单位
课后练习
一、概念检测
1. 判断下列事实或证据是否支持细胞是生命活动的基本单位。
(1)草履虫是单细胞生物,能进行运动和分裂。( )
(2)人体发育离不开细胞的分裂和分化。( )
(3)离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气。( )
(4)用手抓握物体需要一系列神经细胞和肌肉细胞的协调配合。( )
√
√
×
√
29
三、细胞是基本的生命系统
生物学家眼中的世界是什么样子的呢?
系统:(system)
将彼此之间相互作用、相互依赖的组分有规律地结合而行成的整体。
生命系统:
一个分子或一个原子是一个系统吗?
一个分子或一个原子是一个生命系统吗?
×
√
细胞如何构成多细胞生物体呢?生物与生物之间,生物与环境之间如何相互影响呢?接下来就让我们一起走进生物学家眼中的世界
三、细胞是基本的生命系统
生物学家眼中的世界是什么样子的呢?
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物圈
九大生命系统结构层次
细胞如何构成多细胞生物体呢?生物与生物之间,生物与环境之间如何相互影响呢?接下来就让我们一起走进生物学家眼中的世界
细胞是生物体结构和功能的基本单位
①细胞
②组织
由形态大小相似、功能相同的细胞联合在一起
■ 生命系统的结构层次
③器官
不同组织按一定的次序结合完成一定功能的结构
■ 生命系统的结构层次
④系统
不同器官紧密联系完成某些生理功能的结构
■ 生命系统的结构层次
⑤个体
■ 生命系统的结构层次
能完成复杂的生命活动的单个生物。
⑥种群和群落
■ 生命系统的结构层次
种群:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体。
群落:在一定的空间范围内,所有的生物(所有种群)组成群落。
植物、动物、微生物
▌以下描述是种群?群落?都不是?
1. 我国长江流域的全部白海豚
2. 学校植物园中所有的植物
3. 桔树林里的一棵桔树
4. 池塘中所有的鱼
5. 一个河流中中华鲟和其他生物
6. 人体内的全部细菌
7. 培养皿的大肠杆菌菌落
8.被污染的大肠杆菌菌落(除大肠杆菌外有其他细菌)
(都不是)
(都不是)
(都不是)
(种群)
(群落)
(都不是)
(群落)
■ 生命系统的结构层次
(种群)
⑦生态系统
■ 生命系统的结构层次
在一定的区域内,生物群落和无机环境相互作用形成更大的整体。
生物圈是
最大的生态系统
也是最大的生命系统
⑧生物圈
■ 生命系统的结构层次
地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体。
层 次 概 念 举 例
细 胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位。 心肌细胞
组 织 由形态相似,结构和功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。 心肌组织
器 官 不同的组织按照一定的次序结合在一起。 心脏
系 统 能够完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起。 循环系统
个 体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成。 熊猫
种 群 在一定的空间范围内,同种生物的所有个体。
该区域内同种熊猫所有个体
群 落 在一定的空间范围内,所有的生物(所有种群)组成群落。 该区域内熊猫和其他所有生物
生态系统 在一定的区域内,生物群落和无机环境相互作用形成更大的整体。 熊猫生活的陆生生态系统
生物圈 地球上所有的生态系统相互关联构成更大的整体。 地球上只有一个生物圈
三、细胞是基本的生命系统
如果把图中的大熊猫换成人、冷箭竹、草履虫, 图中其他各层次的组成会不会发生变化?
高等动物:
细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
高等植物:
单细胞生物:
细胞→组织→器官→个体→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞(个体)→种群→群落→生态系统→生物圈
细胞如何构成多细胞生物体呢?生物与生物之间,生物与环境之间如何相互影响呢?接下来就让我们一起走进生物学家眼中的世界
三、细胞是基本的生命系统
总结:什么是生命系统?
生命系统:能独立完成一定生命活动的系统。
讨论:
1) 一个分子或一个原子,也是一个系统吗?如果是,它们是不是生命系统?如果不是,请说明理由。
2) 血红蛋白属于哪个生命系统结构层次?病毒属于哪个生命系统结构层次?
一个分子或一个原子是一个系统,但不是生命系统,因为生命系统能完成一定的生命活动,单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
细胞如何构成多细胞生物体呢?生物与生物之间,生物与环境之间如何相互影响呢?接下来就让我们一起走进生物学家眼中的世界
1、细胞是最基本的生命系统
2、植物没有系统层次。
3、单细胞生物既属细胞层次又属个体层次,但其之间没有组织、器官、系统层次。
4、病毒因没有细胞结构所以不包括在生命系统的结构层次中。
小结:
知识总结
44
1、下面各组合中,能体现生命系统由简单到复杂的正确顺序的是( )
①一个苹果 ②血液 ③白细胞 ④变形虫
⑤血红蛋白 ⑥SARS病毒
⑦同一片草地上的所有绵羊
⑧一片森林中所有的鸟
⑨一片桃园 ⑩一个池塘中所有生物
A.⑤⑥③②①④⑦⑩⑨
B.③②①④⑦⑩⑨
C.③②①④⑦⑧⑩⑨
D.⑤②①④⑦⑩⑨
B
■ 实战演练
2.“故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州”,扬州瘦西湖植物茂盛,树上栖息着各种小鸟,水中有各种鱼、虾等生物,土壤中有各种细菌和真菌.根据生命系统的结构层次分析回答下列问题.
1)扬州瘦西湖中所有的鲫鱼构成了__________.
2)扬州瘦西湖边的一只白鹭属于____________.
3)扬州瘦西湖属于生命系统结构层次中的________.
4)柳树是扬州瘦西湖的主要树种。与鱼相比,柳树不具有生命系统的哪一结构层次?为什么?___________________________________________________.
种群
个体
生态系统
不具有系统,因为植物个体由6大器官直接构成
■ 实战演练
3、有关“生命系统”的叙述,错误的是( )
A. 太湖中的所有鱼不属于生命系统的结构层次。
B. 一个病毒不是一个生命系统,因为病毒不能独立完成生命活动
C. 单细胞生物一个细胞就是一个生命系统,而多细胞生物中的一个细胞不是一个生命系统
D. 一个细菌,属于生命系统中的细胞、个体结构层次,同时也参与构成种群、群落、生态系统、生物圈这些结构层次
C
■ 实战演练
4、在细胞学说建立时许多科学家做出贡献,他们奠定细胞学说的基础。在过程中由于哪位科学家,人类第一次观察到了细胞( )
A.胡克——英国科学家 B.施旺——德国动物学家
C.列文虎克——荷兰科学家 D.魏尔肖——德国病理学家
5、生命活动离不开细胞,对此理解不正确的是( )。
A.没有细胞结构的病毒也要寄生在活细胞内繁殖
B.单细胞生物体具有生命的基本特征——新陈代谢、应激性、繁殖等
C.多细胞生物体的生命活动由不同的细胞密切合作完成
D.细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
A
D
6、在生命系统的结构层次中,不包括下列哪一项( )
A.细胞 B.分子 C.种群 D.群落
7、草履虫与小麦生命系统的区别主要是( )
A.草履虫的生命系统中没有组织、器官和系统
B.草履虫的生命系统中没有组织和器官
C.草履虫和小麦的生命系统完全相同
D.草履虫细胞无细胞壁而小麦的细胞具有细胞壁
B
B
课后练习
3. 观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。
(1)在两张切片的图像中,尽可能多地写岀你认识的细胞名称以及它们可能的功能。
【答案】人体皮肤:本切片图中可见上皮组织的细胞、角质保护层细胞(死亡)和皮下结缔组织中的多种细胞;
迎春叶:表皮细胞(保护)、保卫细胞(控制水分蒸发和气体进出)、叶肉细胞 (光合作用)、导管细胞(运输水和无机盐)、筛管细胞(运输有机物),等等。
50
课后练习
3. 观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。
(2)比较动物细胞和植物细胞,描述它们的共同点和区别。
【答案】植物细胞和动物细胞的共同点是:有细胞膜、细胞质、细胞核;
区别是:植物细胞有细胞壁、液泡,有些植物细胞还有叶绿体。
51
课后练习
3. 观察人体皮肤纵切片和迎春叶横切片的光学显微镜图像,回答问题。
(3)为什么把人体皮肤和迎春叶都称为器官?
【答案】因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的。
例如:人体皮肤由上皮组织、结缔组织、神经组织和肌肉组织组成,这些不同的组织按照一定的次序结合在一起构成行使保护等功能的器官。
52
3、(教材必修1 P8)如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立,细胞一直可以从无机环境中自然发生,生物进化的观点还能被人们普遍接受吗?请简要阐述细胞学说是否支持生物进化的观点。
提示:如果“新细胞都是从老细胞中产生的”不成立,细胞一直可以从无机环境中自然发生,生物进化论中生物都起源于共同原始祖先的观点就会受到质疑。一切动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物所构成,说明动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性,这也支持生物有着共同起源的观点。
P8 拓展应用
课后练习
一、细胞学说及其建立过程
阅读P3:分析细胞学说的建立过程:
细胞学说的建立历经哪几个阶段?
各阶段代表人物及其研究成果如何?
完成资料后的讨论1-4问
维萨里--器官水平
比夏--组织水平
罗伯特·胡克--发现并命名细胞
显微观察
肉眼观察
理论概括
修正发展
列文虎克--第一个观察到活细胞
马尔尼基--观察细胞微细结构
施莱登(德国)--“细胞是植物体的基本单位”
施旺(德国)--“动物体也是由细胞构成的”
耐格里(观察到细胞分裂产生新细胞)
魏尔肖(总结:细胞通过分裂产生新细胞)
1、建立过程
EV录屏3.9.7软件录制
Lavf56.38.102
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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